CVT變速器是什么樣的變速器?????
來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 08:29:49
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CVT變速器是什么樣的變速器?。???【專家解說】: 早在1958年,一名荷蘭人(Van Doorne先生,DAF牌汽車的創(chuàng)始人)拉開了人類對無級變速器實(shí)用化的序幕第一套無級變速器
【專家解說】: 早在1958年,一名荷蘭人(Van Doorne先生,DAF牌汽車的創(chuàng)始人)拉開了人類對無級變速器實(shí)用化的序幕第一套無級變速器被裝到一輛僅600cc的小汽車上使用。后來,雖然實(shí)用的CVT已出現(xiàn)多年,然而受到效率低、噪音大、適用功率小等問題的困擾,CVT一直只是被小規(guī)模使用,未能登上大雅之堂。近年來,各大汽車廠商卻對CVT表現(xiàn)了極大的熱情,極度重視CVT的實(shí)用化進(jìn)程并逐步在一些高檔轎車上使用。
因此有必要來了解一下CVT,也許您身邊就有一輛CVT的車呢?
鋼帶V輪式CVT
無級變速器包含許多豐富的形式,有Van Doorne所做的鋼帶V輪CVT、滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT、鋼鏈V輪CVT以及線轂式CVT等等。其中鋼帶V輪CVT是最早的一種形式,它利用一條鋼帶連接兩個(gè)滑輪(滑輪分別連接發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)?;営蓛善瑢χ玫腻F形盤組成,其中一片可軸向移動(dòng)使兩盤之間的V形槽寬度得以改變,卡在V槽內(nèi)的鋼帶因此也可以隨之升降。這樣,實(shí)際受力輪的直徑得以改變,以達(dá)到變速的目的。這與變速自行車的變速原理相似,主動(dòng)輪大不省力但跑得快、從動(dòng)輪大省力卻跑得慢,不過那是有擋位可分,而CVT則是連續(xù)不斷地在改變傳動(dòng)比罷了。(如圖一所示)
Van Doorne最初所做的CVT并不是鋼帶而是橡膠帶的,后來為了應(yīng)付更大的扭矩,他才改用了鋼帶。隨著技術(shù)的發(fā)展,他又發(fā)現(xiàn)受拉的鋼帶仍然不能滿足要求,于是承受推力的推力鋼帶成為主角,也成就了今天的鋼帶V輪CVT。其實(shí)這種CVT在摩托車上的應(yīng)用已非常成熟,我們平常接觸的踏板車就是裝用這種CVT。但是因?yàn)檫@種CVT是利用鋼帶與V槽之間的靜摩擦力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞,所以只要發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力稍大超過了摩擦極限,更小的動(dòng)摩擦力隨之而來,CVT便打滑而無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。因此鋼帶V輪CVT加速反應(yīng)遲緩、效率低、不能應(yīng)付動(dòng)力較大的引擎輸出等缺陷都令它的普及受到了限制。
不過使用這種CVT的小排量汽車也不是少數(shù):如日產(chǎn)的March、霹靂馬(Primera)、陽光(Sunny)、本田的思域HX等,如果您留意過新近出現(xiàn)的電動(dòng)汽車(包括混合動(dòng)力車),會(huì)發(fā)現(xiàn)它們幾乎都使用CVT作變速(如豐田HV-M4等),其中最主要的還是這種鋼帶V輪式CVT。
滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT
這是最近才實(shí)際裝車使用的一種CVT,日產(chǎn)把它(名為Extroid CVT)裝在概念車XVL上首次于去年東京車展展示(本刊今年1月期有報(bào)道),與此同時(shí),新款公爵(Cedric)車也裝用這種CVT正式發(fā)售。日產(chǎn)聲稱,它的Extroid CVT是第一部無級變速器,可與3L以上排量的大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)(XVL的引擎輸出為330Nm/194kw)搭配使用,可謂汽車發(fā)展史上又一重要突破。另外馬自達(dá)也有一套類似的CV,名為Toroidal CVT,同樣是為3L車設(shè)計(jì)的抗高扭矩的CVT。
何以滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT能有這么強(qiáng)的能力?首先來了解它的基本工作原理:它利用兩個(gè)對置的內(nèi)凹錐形轉(zhuǎn)盤和一對滾輪組合而成,兩轉(zhuǎn)盤分別連接發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪,中間的滾輪則通過摩擦聯(lián)系兩者實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。這種CVT通過改變滾輪的傾斜角度,從而改變兩轉(zhuǎn)盤的實(shí)際受力“輪”的直徑,這樣可實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比,變速的目的便可達(dá)到。(如圖二所示)
如果光靠金屬之間的摩擦,滾輪和轉(zhuǎn)盤是不可能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞的,更不用說應(yīng)付超過300Nm的大扭矩了。實(shí)際上,它們之間真正參與動(dòng)力傳遞的是一種特殊研制的油,這種被稱為牽引油的粘性物質(zhì)充滿整個(gè)CVT變速箱。它具有特殊契形的分子外形,在承受極高的表面壓力下分子會(huì)排列成行,從而產(chǎn)生巨大的抗剪切能力。滾輪和轉(zhuǎn)盤就是利用兩者間所形成油膜的這種性質(zhì)實(shí)現(xiàn)高扭矩的動(dòng)力傳遞,而絕非金屬磨金屬。(如圖三所示)
滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT除了能在大馬力車上實(shí)現(xiàn)無級變速外,比起鋼帶V輪CVT它還有一個(gè)重大的改進(jìn),就是它的工作效率。日產(chǎn)宣稱Extroid CVT比傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器省油10%以上,這對鋼帶V輪CVT而言是望塵莫及的。
鋼鏈V輪式CVT
這種CVT與鋼帶V輪式的原理相仿,同樣是改變V槽寬度實(shí)現(xiàn)變速,只不過推力鋼帶已被承受拉力的鋼鏈所取代。這種CVT最典型的代表就是保時(shí)捷的CVTip(CVT+Tiptronic)和奧迪的Multitronic系統(tǒng)。Multitronic是奧迪為2.8L的A6設(shè)計(jì)的,與鋼帶CVT不同,它橫向鋼片疊加的鋼帶不復(fù)存在,而縱向連接鋼片做成的鋼鏈成了傳力的媒體。
鋼帶式CVT的動(dòng)力傳遞是依靠錐形盤壓緊鋼帶產(chǎn)生的摩擦力來實(shí)現(xiàn),為免打滑燒毀,錐形盤的壓緊力非常大,無形中導(dǎo)致不小的能量損耗。而奧迪Multitronic則通過電腦自動(dòng)控制錐形盤的壓力,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩狀況進(jìn)行增減調(diào)整,既能保證不打滑的動(dòng)力傳遞也盡量減少能量損失。同時(shí)因?yàn)檫@個(gè)改進(jìn)變速器前的液力變扭器也可以用濕式多片離合器取代,更進(jìn)一步減少了損耗。Multitronic的經(jīng)濟(jì)性已超過了傳統(tǒng)的變速箱——裝用Multitronic的A6百公里油耗比AT版的少0.9升,比5速手動(dòng)版少0.2升。
Multitronic的傳動(dòng)能力不俗,在能應(yīng)付2.8L引擎、280Nm/142kw的動(dòng)力輸出之余,其裝用車的0-100km/h比使用AT的A6快了1.3秒,即使與5速手動(dòng)版相比,它也有1/10秒的優(yōu)勢。CVT的進(jìn)化已可以與傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器相媲美,不過這種特殊的A6要貴上4040馬克,國產(chǎn)A6暫時(shí)沒有裝用的可能,只有等進(jìn)口了。據(jù)奧迪中國代表處稱,今年下半年將正式引進(jìn)A6 Multitronic車型,具體售價(jià)未定,僅告之它與普通A6的區(qū)別僅限于發(fā)動(dòng)機(jī)上的Multitronic標(biāo)牌,其余完全一樣。
CVT小補(bǔ)丁
線轂式的CVT因?yàn)槿蕴幱谠囼?yàn)階段,并未實(shí)用所以在此不作介紹。不過無論哪種CVT,都像前面介紹的那樣,可以通過電腦控制尋找理想的變速比,實(shí)現(xiàn)完美的動(dòng)力傳遞。而且因?yàn)闆]有擋位的區(qū)別,CVT的變速就沒有換擋的突兀感,變速較傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器甚至AT更加順暢與自然。
但是人們總習(xí)慣一個(gè)個(gè)擋位地開車,這跟傳統(tǒng)的變速器仍然大行其道不無關(guān)系。于是即便是CVT理想之極,但為了能讓它更平易近人,各種CVT裝車以后大都被人為地虛擬出幾個(gè)固定的擋位,以滿足需要駕駛樂趣的車主的要求。如日產(chǎn)的XVL就設(shè)計(jì)了6個(gè)“擋”;奧迪A6也有6個(gè)“擋”而且還可在方向盤上實(shí)現(xiàn)加減擋。A6還利用DRP動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的自動(dòng)學(xué)習(xí)功能,通過計(jì)算駕駛員加油門的幅度和時(shí)間決定引擎的輸出與CVT的變速,甚至可以控制CVT拖波實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。
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